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ネットワーク管理者ガイド

SD-WANアーキテクチャの利点と課題

SD-WANアーキテクチャ、そのメリット、課題、そしてSD-WANが組織のネットワーク戦略にとって最適な選択肢かどうかについて学びましょう。SD-WANは柔軟でコスト効率の高いWAN接続を提供しますが、管理と可視性に関する課題も伴います。知っておくべきことを以下にまとめました。

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デントン千倉

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SD-WANはWANの柔軟性とコスト効率を向上させる一方で、従来のツールでは対応できない監視の複雑さをもたらします。

  • SD-WANはアンダーレイとオーバーレイを抽象化するため、正確なトラブルシューティングには両方のレイヤーを監視することが不可欠です。

  • 動的な経路選択は耐障害性を向上させるが、各アンダーレイリンクのパフォーマンスをリアルタイムで把握する必要がある。

  • アプリケーション認識型ルーティングポリシーは、トラフィックが意図した経路をたどっていることを確認するために、継続的に監視する必要があります。

  • ユーザーに影響が出る前に、ルーティングミス、回線の劣化、ポリシーの逸脱を迅速に検出できるよう、アンダーレイリンクとSD-WANオーバーレイの両方にわたって、経路認識型の継続的な監視を実装してください。

このガイドでは、SD-WANとは何か、そのメリット、最適なネットワークソリューションとなる場合などについて、包括的な概要を説明します。このガイドはITエンジニアおよび意思決定者を対象としており、既存のネットワーク技術とシステムに関する基本的な理解があることを前提としています。 

SD-WANとは何ですか？

ソフトウェア定義型広域ネットワーク（SD-WAN）は、複数の拠点に分散している従業員の接続性を企業が確保する方法の標準となっています。従来の広域ネットワーク（WAN）を構築するには、専用のプライベート回線（通常は マルチプロトコルラベルスイッチング各拠点への接続には、ネットワークまたはMPLSが使用されます。これはコストがかかるだけでなく、トラフィックのルーティングや接続管理の選択肢も制限されます。 

SD-WANを使用すると、ネットワークはブロードバンドインターネット回線を含む複数の接続オプションを利用できます。これには、既存のMPLS回線やその他の専用回線も含まれます。これにより、アプリケーションの要件に基づいてデータが常に最速の経路を通るようにスマートルーティングを行う、堅牢なネットワークが実現します。

SD-WANアーキテクチャの図解

SD-WANは、従来のWANよりも管理が容易です。なぜなら、中央の1か所から設定できるからです。アプリケーションのネットワーク設定、セキュリティ、アクセス権限などの要素を単一のインターフェースで構成し、その設定をネットワーク全体に展開します。これは、各拠点で個別のルーターを設定する必要があった従来の方式に比べて、大きな改善点です。 

SD-WANの歴史

約20年間、ほとんどの組織は従来のWANインフラストラクチャを使用しており、主にMPLS回線を使用してトラフィックを処理していました。しかし、2013年に状況が変わりました。 オヌグ 理事会は、サプライヤーがまだ対応していない問題に対する技術的な解決策について、ゲストからの意見や見識を募る会議を開催した。ONUGは、インフラ技術の標準化と可観測性の促進を目的として、わずか1年前に設立されたばかりだった。 

この会議で、ニューヨーク大学の技術アーキテクチャ・プログラム・ディレクターであったジム・キリアニス氏は、「支店から本社への経路が複数ある」というユースケースを提起しました。当時、彼は自分がほぼすべての主要企業が直面する課題を定義していることに完全には気づいていませんでした。その後、このテーマはさらに研究され、より覚えやすい名称であるソフトウェア定義型広域ネットワーク（SD-WAN）に変更されました。次のONUG会議で、SD-WANのコンセプトは、解決策が求められる最重要課題として投票されました。これにより、複数のベンダーやその他のグループが、この技術の概念実証に取り組み始めました。 

2014年までに、早期導入企業はすでにSD-WAN技術を導入し始めていた。業界誌でもSD-WANという用語が頻繁に使われるようになり、ベンダー各社も独自のSD-WANソリューションを開発することで、普及が加速した。 

SD-WANはどのような場合に有効なのか？

多くの組織がSD-WANに関して抱える大きな疑問は、既存のWANインフラストラクチャからSD-WANへの移行がいつ適切かということです。簡潔に言えば、SD-WANはほぼあらゆる状況において企業にメリットをもたらします。柔軟性が高く、ネットワーク環境の特定のニーズに合わせて様々な方法で実装できるからです。 

例えば、現在リモートオフィスへの接続にMPLSを使用している企業は、SD-WANを導入することで、クラウドアプリケーション宛てのすべてのトラフィックをオフロードできます。これにより、必要な箇所で品質と安定性を損なうことなく、MPLS回線の帯域幅使用量を削減できます。将来的にはMPLSから完全に移行し、すべてのトラフィックにブロードバンドインターネット接続を使用したい企業は、SD-WANを計画的な移行に活用することで、コストを削減し、不要なダウンタイムを回避できます。 

SD-WANのメリット

各企業は、組織の物理的な所在地、使用するアプリケーションの種類、セキュリティニーズなどに応じて、それぞれ異なるメリットを享受できます。以下に、このテクノロジーの最も重要な利点のいくつかについて簡単に概説します。 

無駄な交通渋滞を避ける 

従来のWAN構成では、各拠点からのすべてのトラフィックは本社またはデータセンターまで戻る必要がありました。そこから最終目的地へと送られていました。特にクラウドソリューションの場合、常に膨大な量のトラフィックがネットワークを通過する必要があったことは容易に想像できます。 

SD-WANを使用すれば、例えばクラウドメールにアクセスする必要がある遠隔地がある場合、トラフィックはデータセンターを経由することなく、その場所からクラウドサービスに直接送信されます。トラフィックがパブリックインターネットを通過する具体的な経路は、SD-WANの設定に基づいて決定されます。また、このトラフィックは低速または障害のある回線を迂回してルーティングできるため、速度と信頼性が向上します。 

応答時間の短縮

SD-WANは、従来のWANインフラストラクチャよりも高速に動作します。これには複数の理由があり、その一つはトラフィックを中央集約型の場所に送る必要がないことです。さらに、SD-WANテクノロジーはネットワークをアクティブに監視し、回線障害、ネットワーク混雑、および応答時間の遅延を引き起こす可能性のあるその他の問題を特定できます。 

問題が検出されると、システムは自動的に問題箇所を迂回するようにトラフィックをルーティングし、可能な限り最速の応答時間を確保します。また、設定を手動で調整することで、潜在的な問題のトラブルシューティングや、メンテナンスやその他の問題が発生する可能性のある回線を迂回することも可能です。 

コスト削減 

専用回線のプロビジョニングと維持は時に必要となりますが、MPLS回線の帯域幅コストは他のソリューションと比較して非常に高額です。SD-WANでは、専用回線の必要性が軽減され、場合によっては不要になります。ソフトウェアがトラフィックの送信先と必要な信頼性レベルを判断し、設定した構成に基づいて最適な経路を選択します。  

クラウドアプリケーションに最適

SD-WANは、クラウドベースのアプリケーションやサービスをサポートする理想的な選択肢です。クラウド企業は、必要なトラフィック量を処理できるよう、各拠点に複数の大容量回線を構築しています。そのため、SD-WANは不要なホップを経由することなく、トラフィックを必要な場所に直接送信できます。実際、クラウド技術の人気上昇は、SD-WAN開発の原動力の一つとなりました。 

高可用性 

専用回線のみを使用する従来型ネットワークの最大の難点の1つは、回線に問題が発生すると、解決されるまで配信チェーン全体に影響が及ぶことです。企業は障害を回避するためにバックアップ回線を用意することが多いのですが、これはコストと時間がかかります。SD-WANでは、トラフィックを障害発生箇所を迂回するように自動的にルーティングできるため、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。また、ライブビデオや音声などの特定の種類のトラフィックについては、専用MPLS回線など、より高品質な接続を提供する経路を使用するように設定することも可能です。 

セキュリティ上の利点

MPLSやその他の専用回線からSD-WANへの移行に際し、多くのエンジニアはセキュリティ上の懸念を抱いています。しかし、SD-WANネットワークはセキュリティ面で大きな改善をもたらすことができます。まず、セキュリティ管理を組織全体に分散配置された各ルーターにルールやポリシーを個別に適用する必要がなくなり、一元的に管理できるようになります。これにより、データ漏洩やエンドユーザーの権限昇格といった人為的ミスのリスクを軽減できます。 

さらに、データは通常インターネット経由でクラウドやその他の宛先に送信されるため、暗号化する必要があります。具体的な暗号化方法は、使用するSD-WANベンダーによって異なります。しかし、具体的な暗号化方法に関わらず、システムが保護されるため、信頼性を高めることができます。 

SD-WANにおける一般的な課題

SD-WANの利点は疑いようもないが、導入を進める前に認識しておくべき課題もいくつか存在する。 

セキュリティの課題

適切に実装すれば、SD-WANのセキュリティは従来のWANよりも強力になります。ネットワークインフラストラクチャを仮想化および分散化することで、企業データセンターへのトラフィック送信、そして目的のサービスへのトラフィック送信に必要なポリシー設定の量を削減できます。ただし、欠点としては、セキュリティポリシーに誤りがあった場合、その影響が（MPLSのように1箇所ずつではなく）すべての拠点に同時に及ぶことです。

サービスの品質

MPLS回線は非常に信頼性が高く、VoIPやライブビデオストリーミングなどの技術に最適ですが、ブロードバンドインターネット接続では品質上の問題が発生する可能性があります。複数のブロードバンド接続を使用するか、ブロードバンドとMPLSを組み合わせることで冗長性を確保し、この問題を克服できます。 

ネットワーク監視の要件

MPLS回線に万が一問題が発生した場合、それはすぐに明らかになり、対処可能です。しかし、SD-WANでは、ソフトウェアが問題を自動的に回避してルーティングを行うことが多いため、ユーザーへの影響はほとんどありません。これは明らかに利点ですが、こうした状況を積極的に監視しないと、問題に対処できない可能性があります。そうなると冗長性が低下し、ルーティング変更の原因となった根本的な問題が解決されません。 

展開

既存のMPLSネットワークをそのまま使用する場合は、各拠点に追加のデバイスを導入する必要があります。幸いなことに、SD-WANはゼロタッチプロビジョニング（ZTP）を使用してデバイスをリモートで構成できるため、この作業が容易になります。MPLS回線を完全に置き換える場合でも、既存のWANルーターを置き換えるSD-WANデバイスを導入する必要があります。 

SD-WAN と MPLS

SD-WANとMPLSネットワークトポロジーの比較

SD-WANはMPLSベースのインフラストラクチャの代替として議論されることが多いものの、実際にはSD-WANはMPLSと併用されることが非常に多い。多くの企業は、この種の信頼性を必要とするシステムにおいて、実績のあるMPLS回線の安定性を依然として重視している。実際、SD-WANの特長の一つは、MPLS、ブロードバンド、4G、5Gなど、複数の異なる接続タイプを同時に利用できる点にある。 

一部の企業にとって、MPLS回線を完全に段階的に廃止することは、一定期間内に達成したい目標です。それまでは、MPLSを使用する帯域幅を単純に縮小し、重要度の低いトラフィックはSD-WAN構成で選択された安価な代替手段でルーティングするのが賢明です。 

SD-WANはあなたにとって最適なソリューションでしょうか？ 

SD-WANは、ネットワークインフラストラクチャにおいて急速に標準となりつつあります。これは従来のMPLSベースのWANシステムに代わるものとしてではなく、これらの技術の進化とクラウドソリューションの統合として捉えるべきです。こうした点を踏まえると、SD-WANは、複数の拠点で事業を展開し、ITインフラストラクチャのコストを抑えつつ、システムの安定性を常に確保したいと考えているほぼすべての組織にとって最適な選択肢と言えるでしょう。

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    SD-WANを、まるで本番環境にとって不可欠なシステムであるかのように監視してください。

    LogicMonitorは、SD-WAN環境向けのフルスタックの可観測性を提供し、アンダーレイのパフォーマンス、オーバーレイのルーティング、およびアプリケーションの動作を単一のプラットフォームで追跡します。

    よくあるご質問

    SD-WAN とは何ですか? どのように機能しますか?

    ソフトウェア定義型広域ネットワーク（SD-WAN）は、ソフトウェアを使用して複数の伝送リンクにわたるWAN接続を管理および最適化します。従来のWANとは異なり、SD-WANはリアルタイムのリンク状態とアプリケーションポリシーに基づいてトラフィックを動的にルーティングします。

    SD-WANの主な利点は何ですか？

    主なメリットとしては、高価なMPLS回線をブロードバンドに置き換えることによるWANコストの削減、インテリジェントなパス選択によるアプリケーションパフォーマンスの向上、ブランチネットワーク管理の簡素化、クラウドファーストアーキテクチャへのサポート強化などが挙げられます。

    SD-WAN導入における課題は何ですか？

    SD-WANではトラフィック経路が動的に変化するため、監視が複雑になります。静的ルートやSNMPのみをチェックする従来の監視ツールでは、パフォーマンスの問題を見逃す可能性があります。また、組織は既存のセキュリティスタックとの統合にも課題を抱えています。

    SD-WANの導入状況をどのように監視すればよいですか？

    効果的なSD-WAN監視には、アンダーレイ（物理的なトランスポートリンク）とオーバーレイ（SD-WANトンネルとアプリケーションステアリング）の両方を可視化する必要があります。各トランスポートパスについて、リンク品質、パケット損失、ジッター、レイテンシに関するリアルタイムのメトリックが必要です。

    デントン千倉著

    テクニカルライター

    デントン・チクラは、テクニカルライターであり、長年にわたりオブザーバビリティを推進してきた人物です。彼は、サイト信頼性エンジニアやエンジニアリングチームがインターネットの回復力を強化するツールや機能を発見できるよう支援することに注力しています。監視、パフォーマンス、インフラストラクチャの交差点で活動し、複雑なシステムをより理解しやすく使いやすいものにすることで、高度な技術的詳細と実際の運用とのギャップを埋めています。彼の目標は、チームがより迅速に構築し、問題を早期に発見し、よりスマートに復旧できるよう支援し、最終的にはインターネットをすべての人にとってより良く、より信頼性の高い場所にすることです。

    免責事項: このブログで述べられている見解は著者の見解であり、LogicMonitor またはその関連会社の見解を必ずしも反映するものではありません。

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